우리나라는 지반의 동결과 융해가 반복되는 계절성 동토 지역(Seasonal frost area)으로 겨울철 추위가 지속되면 찬 공기가 도로의 노상부분에 침투하여 모세관현상에 의해 상승한 지하수를 얼린다. 이렇게 하여 생성된 얼음 조각을 빙정(ice lenses)이라고 하는데 이 빙정은 지하로부터 계속 물을 공급받으면서 성장한다. 물이 얼면 약 9%의 체적팽창이 일어나지만, 북해도 대학에서 실측한 결과에 의하면 지하수가 공급되고 추위가 길게 지속되면 지반에 동상이 일어날 때 그 체적이 250%까지 팽창하기도 한다(Kinosida, 1968). 이 팽창하는 힘(동상력)은 매우 커서(흙의 종류와 추위의 정도에 따라 다르지만 점성토 지반일 경우 2001년 겨울 강원도 대관령지역에 찾아 온 추위만으로도 150 의 동상력 발휘함) 도로의 포장체를 들어 올려 구조물의 안정을 저하시키는 요인이며 동상으로 인한 변위가 구조물의 허용변위를 넘어서 구조물의 고유기능을 위태롭게 하거나 손상을 주게 된다.

   해빙기가 되면 얼었던 지반이 차츰 녹는데 지중은 아직 언 상태를 유지하고 있으므로 녹은 물이 잘 배수되지 못한다. 따라서 지반의 유효응력이 줄어들면서 부등침하가 발생하고, 도로나 공항·항만의 포장체 및 철도의 도상, 상·하수도관 등의 구조물이 파손되거나 그 기능을 발휘하지 못하게 된다.

   이러한 동상 및 융해침하에 의한 피해를 방지하기 위하여 도로의 보조기층과 노상사이에 동상에 민감하지 않는 자갈 동상방지층을 설치하고 있다(정확한 표현은 동상성 노상토를 비동상성 자갈로 치환한 것임).

   국내에서 사용하는 겨울철 동상을 고려한 포장두께 설계법에서는 동결깊이를 산정하기 위해 다른 나라에서 개발된 식들을 적용하고 있는데 이러한 식들은 각국의 환경 조건을 고려한 식들이므로 국내에서 사용하기에는 문제가 있다. 우리 실정에 맞지 않는 동결깊이 산정식을 적용할 경우, 새로 설치하는 도로의 동상방지층두께가 크게 달라질 수도 있으며 이에 따른 공사비가 과다 산정될 가능성이 높다.

   최근 지구온난화로 인한 기상변화의 영향 때문에 도로의 동절기 동상과 관련한 국내 도로의 설계 및 시공기준의 재검토가 필요하며, 또한 국내 지역 및 지형적 조건, 도로포장 형태, 지하수위 영향 등에 따른 동상방지층의 설치기준을 점검해 볼 필요가 있다.

   이러한 동결깊이를 산정하는 방법을 개선하여 국내의 기후와 지반조건에 맞는 동결심도 산정식을 개발하여 도로포장체가 동결·융해로부터 발생하는 피해를 방지하기 위하여 우선적으로 각 종 동결깊이 산정에 필요한 요소들을 데이터베이스화하여 보다 싶게 동결심도를 관리할 수 있는 FPDMS(Frost Penetration Depth Management System) 동결심도관리시스템(FPDMS Ver 1.0 For Windows !)을 개발하였다.